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Caractérisation hydrogéologique de l’aquifère granulaire de la Bleuetière d’enseignement et de recherche à Normandin dans un contexte d’exploitation agricole
Get PDFEn avril 2018, l’Université du Québec à Chicoutimi (UQAC) a reçu une aide financière dans le cadre du Fonds d’appui au rayonnement des régions (FARR), lui permettant d’aménager la Bleuetière d’Enseignement et de Recherche (BER) à Normandin dans la région de Saguenay Lac-Saint-Jean (Québec). Deux préoccupations majeures ont été soulevées par les gestionnaires à savoir : (i) la capacité des eaux souterraines contenues dans l’aquifère à se renouveler et à faire face aux besoins d’exploitation en irrigation et (ii) la vulnérabilité de l’aquifère en lien avec l’utilisation de l’hexazinone. L’équipe d’hydrogéologie de l’UQAC s’est lancée dans un projet de recherche à la BER. Dans le cadre de ce projet, notre orientation a porté sur la caractérisation des éléments et paramètres nécessaires à la résolution éventuelle des deux préoccupations mentionnées ci-haut. Ainsi, ce projet vise à caractériser le système aquifère de la BER dans un contexte d’exploitation agricole éventuelle. Pour ce faire, trois sous objectifs sont fixés : (i) élargir les connaissances sur la stratigraphie du site à l’étude ainsi que de caractériser l’influence du milieu humide sur les eaux souterraines, (ii) caractériser les écoulements sub-verticaux au sein de l’aquifère (i,e. la recharge), et (iii) estimer le temps de transit dans la zone saturée de l’aquifère de la BER. La méthodologie adoptée dans ce travail repose d'abord sur l’acquisition des données sur le terrain pour compléter les données existantes. Ensuite, les données récupérées sont analysées et interprétées en vue de faire ressortir la stratigraphie du sous-sol. De plus, les données piézométriques collectées ont été intégrées dans un modèle analytique de Dupuit-Forchheimer pour estimer la recharge des eaux souterraines qui a été validée en appliquant la méthode de la variation des fluctuations de la nappe phréatique (Espere_WTF). Enfin, le temps de transit des eaux souterraines a été calculé en utilisant (i) une approche analytique développée pour les systèmes d'écoulement de type Dupuit, (ii) une approche hydrogéochimique, comprenant l'analyse des isotopes stables de l’eau δ18OH2O et δ2HH2O accompagnée de l'analyse de l'isotope radioactif le Tritium 3H (iii) une modélisation numérique d’écoulement à l’aide du logiciel Feflow
Visceral adiposity is associated with metabolic profiles predictive of type 2 diabetes and myocardial infarction
Get PDFBackground: Visceral fat (VF) increases risk for cardiometabolic disease (CMD), the leading cause of morbidity and mortality. Variations in the circulating metabolome predict the risk for CMD but whether or not this is related to VF is unknown. Further, CMD is now also present in adolescents, and the relationships between VF, circulating metabolome, and CMD may vary between adolescents and adults.
Methods: With an aim to add understanding to the metabolic variations in visceral obesity, we tested associations between VF, measured directly with magnetic resonance imaging, and 228 fasting serum metabolomic measures, quantified with nuclear magnetic resonance spectroscopy, in 507 adults (36-65 years) and 938 adolescents (12-18 years). We further utilized data from published studies to estimate similarities between VF and CMD-associated metabolic profiles.
Results: Here we show that VF, independently of body mass index (BMI) or subcutaneous fat, is associated with triglyceride-rich lipoproteins, fatty acids, and inflammation in both adults and adolescents, whereas the associations with amino acids, glucose, and intermediary metabolites are significant in adults only. BMI-adjusted metabolomic profile of VF resembles those predicting type 2 diabetes in adults (R 2 = 0.88) and adolescents (R 2 = 0.70), and myocardial infarction in adults (R 2 = 0.59) and adolescents (R 2 = 0.40); this is not the case for ischemic stroke (adults: R 2 = 0.05, adolescents: R 2 = 0.08).
Conclusions: Visceral adiposity is associated with metabolomic profiles predictive of type 2 diabetes and myocardial infarction even in normal-weight individuals and already in adolescence. Targeting factors contributing to the emergence and maintenance of these profiles might ameliorate their cumulative effects on cardiometabolic health
Determination of the effect of mineralogy and texture on the geomechanical parameters of metamorphic rocks
Get PDFIn the last few decades, improvements in mining methods, major increases in global demand for metals, and favorable metal prices has led the industry in mining ore deposits at increasingly greater depths below the surface, i.e. up to a few thousand meters in some cases. The probability of rock mass failure, and more particularly violent and potentially dangerous events such as rockbursts, increases when an underground excavation is carried out in deeper excavation. This increased risk of rock instability is due to several factors, including inherent qualities of rock and external conditions, such as the magnitude of in-situ stresses, dynamic disturbances, excavation sequence, and geological structures. The texture of the rocks plays a very important role in their strength parameter, which is one of the most critical factors in the stability of the underground structures. Primary rock types are generally relatively homogeneous, whereas rocks that were metamorphosed and deformed tend to have heterogeneous characteristics that influence their behavior under major stress. The mineralogy of metamorphic rocks changes according to the degree of metamorphism. Therefore, it is crucial to understand the interactions between petrophysical properties and mechanical properties of metamorphic rocks. This work presents an approach to investigating the different effects of metamorphic rock minerals on the state of the geomechanical parameters of rock by employing different statistical methods. The Westwood gold mine, situated in northwestern Québec, was selected as a case study as mining operations extend from near surface down to about 2,400 m below surface, with potential for mining at greater depth. Rockbursts have been recorded at Westwood at different depths in rocks that show contrasting mineralogical and textural characteristics. In this study, firstly, an entirely new method for determining the mineralogy composition of a large number of samples was developed. For this purpose, thin section study was used to establish the mineralogy of a group of selected samples representative of the principal lithologies present at the mine; other groups of samples were statistically grouped based on similar mineralogical characteristics and assigned to specific lithologies. This method made it possible to classify all the samples according to their mineralogy. Following that, principal component analysis (PCA) was used to determine the metamorphic minerals having the greatest influence on rock mechanics. The samples used in the study, were classified into mafic and felsic groups. Geomechanical tests were conducted in the laboratory. Then, more than 1,300 axial and diametrical point load tests (PLT) were done on the samples. Analyses of the impact of metamorphic minerals on point load index (PLI) were carried out through principal component regression (PCR) calculations. In the study of the effect of mineralogy on mafic and felsic rocks, it was found that quartz has the highest effect in axial and diametrical PLI in mafic rocks. The results show that quartz, epidote, amphibole, and feldspar are the minerals that can increase the axial PLI in felsic rocks, whereas sericite and white mica have a negative effect on felsic rocks axial PLI. Epidote, amphibole and feldspar have the positive effect on axial and diametrical PLI of mafic rock. On the other hand, chlorite and white mica have a negative effect on the axial and diametrical PLI in mafic rocks. In addition, minerals that have a positive effect on the axial test have a less positive effect on the diametrical test. The minerals that have a negative effect on the axial test have a more negative effect on the diametrical tests because of the effect of schistosity (strong planar anisotropy due to a preferential alignment of metamorphic minerals) on diametrical PLT. The effect of metamorphic minerals in volcanic rocks on the uniaxial compressive strength (UCS) and tensile strength where high-quality core samples were not available was also evaluated. A new approach in determining the relationship between rock properties and mineralogy has been developed. Geomechanical tests were conducted in the laboratory. After experimental tests on a restricted set of samples, the inverse of cumulative distribution function method (CDF-1) was used to generate sufficient UCS and tensile strength data to perform statistical analysis. This method generates virtual test results based on the probability distribution function and its inverse of the cumulative distribution function. In order to find the relationship between geomechanical parameters and mineralogy of metamorphic rocks, linear regression is examined by using two multivariable statistical methods, principal component analysis (PCA) and principal component regression (PCR) of the UCS and tensile strength generated data. The CDF-1 appears to be an effective method to increase the number of the geomechanical data in the absence of enough test data. The comparison of the results of multiple variables shows that quartz, amphibole, feldspar, and epidote have positive effects on both tensile strength and UCS, while chlorite, sericite, and white mica have negative effects on both tests. So, the interaction between minerals and geomechanical parameters of rock where enough samples didn't exist, was determined.
Au cours des dernières décennies, l'amélioration des méthodes d'extraction, l'augmentation importante de la demande mondiale en métaux et le cours favorable du marché des métaux ont conduit l'industrie minière à exploiter des gisements de minerai à des profondeurs de plus en plus importantes, jusqu'à quelques milliers de mètres sous la surface dans certains cas. La probabilité de rupture des massifs rocheux, et plus particulièrement l’apparition d'événements violents et potentiellement dangereux tels que des coups de terrain, augmente lorsqu'une excavation souterraine est plus profonde. Ce risque accru d'instabilité de la roche est dû à plusieurs facteurs, incluant les caractéristiques inhérentes de la roche ainsi que les conditions externes à savoir, l'ampleur des contraintes in situ, les perturbations dynamiques, les séquences d'excavation et les structures géologiques. La texture joue un rôle très important dans les paramètres de résistance des roches, qui sont parmi les facteurs les plus critiques dans la stabilité des structures souterraines. À l’exception de certaines roches sédimentaires et volcano-sédimentaires, les roches primaires sont en général relativement homogènes, alors que les roches métamorphisées et déformées ont tendance à avoir des caractéristiques hétérogènes qui influencent leur comportement sous des contraintes élevées. La minéralogie des roches métamorphiques change en fonction du degré de métamorphisme alors que la texture varie en fonction de l’intensité de la déformation. Par conséquent, il est crucial de comprendre les interactions entre les propriétés pétrophysiques et les propriétés mécaniques des roches métamorphiques. Cette étude présente des méthodes pour l'analyse de l'impact de la composition, de la texture et de la minéralogie sur les paramètres géomécaniques des roches métamorphiques. Des outils statistiques sont développés pour palier le faible nombre d'échantillons ayant été soumis à la fois à des tests géomécaniques et à une étude pétrographique sur lames minces. La mine d'or Westwood, située dans le nord-ouest du Québec, a été choisie comme étude de cas, car ses opérations s'étendent de près de la surface jusqu'à environ 2 000 m de profondeur, avec un potentiel d'exploitation à plus grande profondeur. Les coups de terrain avec projection de roches (« rockburst ») ont été enregistrés à Westwood à différentes profondeurs dans des roches présentant des caractéristiques minéralogiques et texturales contrastées. Dans cette étude, une méthode entièrement nouvelle a tout d’abord été développée pour déterminer la composition minéralogique d'un grand nombre d'échantillons. A cet effet, une étude de lames minces a permis d'établir la minéralogie d'un groupe d'échantillons représentatifs des principales lithologies présentes à la mine. D'autres groupes d'échantillons ont été statistiquement regroupés en fonction de caractéristiques minéralogiques similaires et assignés à des lithologies spécifiques. Cette méthode a permis de classer tous les échantillons selon leur minéralogie. Ensuite, une analyse en composantes principales (ACP) a été utilisée pour déterminer les minéraux métamorphiques ayant la plus grande influence sur la mécanique des roches. Les échantillons utilisés dans l'étude ont été classées en deux groupes, l’un mafique et l’autre felsique. Des essais géomécaniques ont été réalisés en laboratoire. Plus de 1 300 essais de charges ponctuelle (PLT), l’une axiale et l’autre diamétrale, ont été effectués sur les échantillons. Des analyses de l'impact des minéraux métamorphiques sur l'indice de charge ponctuelle (PLI) ont été effectuées par des calculs de régression en composantes principales (PCR). Dans l'étude de l'effet de la minéralogie sur les roches mafiques et felsiques, il est ressorti que le quartz a l'effet le plus élevé sur le PLI axial et diamétral des roches mafiques. Les résultats montrent également que le quartz, l'épidote, l'amphibole et le feldspath sont les minéraux qui peuvent augmenter le PLI axial dans les roches felsiques. Le contraire est observé pour les minéraux tels que la séricite (mica blanc très fin) et le mica blanc (paillettes de muscovite), qui ont plutôt un effet négatif. L'épidote, l'amphibole et le feldspath ont un effet positif sur le PLI axial et diamétral de la roche mafique. Par contre, la chlorite et le mica blanc ont un effet négatif sur le PLI axial et diamétral dans les roches mafiques. De plus, les minéraux qui ont un effet positif sur les essais axiaux ont un effet moins positif sur les essais diamétraux. Les minéraux qui ont un effet négatif sur les essais axiaux ont un effet plus négatif sur les essais diamétraux à cause de la schistosité, qui est une forte anisotropie planaire due à un alignement préférentiel des minéraux métamorphiques. L'effet des minéraux métamorphiques des roches volcaniques sur la résistance à la compression uniaxiale (UCS) et la résistance à la traction a également été évalué, même lorsque des échantillons de carottes de haute qualité n'étaient pas disponibles. Une nouvelle approche pour déterminer la relation entre les propriétés des roches et la minéralogie a été développée. Suite à des essais expérimentaux sur un nombre restreint d'échantillons, la méthode inverse de la fonction de distribution cumulative (CDF-1) a été utilisée pour générer suffisamment de données UCS et de résistance à la traction pour effectuer une analyse statistique. Cette méthode génère des données virtuelles à partir de la valeur réelle des données sur la fonction de distribution de probabilité et l’inverse de sa fonction de distribution cumulative. La régression linéaire entre les paramètres géomécaniques et la minéralogie des roches métamorphiques a été examinée à l'aide de deux méthodes statistiques multivariables, l'analyse en composantes principales (ACP) et la régression en composantes principales (PCR) pour les données UCS et celles générées par la résistance à la traction. La CDF-1 semble être une méthode efficace pour augmenter le nombre de données géomécaniques en l'absence de données d'essais suffisantes. La comparaison des résultats de plusieurs variables montre que le quartz, l'amphibole, le feldspath et l'épidote ont des effets positifs sur la résistance à la traction et l'UCS, tandis que la chlorite, la séricite et le mica blanc ont des effets négatifs sur les deux tests. Ainsi, l'interaction entre les minéraux et les paramètres géomécaniques de la roche là où il n'y avait pas suffisamment d'échantillons a été déterminée. Les deux techniques, la nouvelle méthodologie proposée et l'inverse de la fonction de distribution cumulative pourraient s'appliquer afin de générer plus de données pour les paramètres géomécaniques et la minéralogie de la roche en fonction de la base de données initiale
Validation of the French–Canadian version of the COVID-19 Peritraumatic Distress Index with parents of an infant
Get PDFParents of an infant may be particularly vulnerable to peritraumatic distress (e.g., psychological distress experienced during or immediately following a traumatic event) associated with events such as the COVID-19 pandemic. Since peritraumatic distress could affect both their psychological well-being and their couple relationship functioning, it is essential to measure and document these symptoms within parents. The COVID-19 Peritraumatic Distress Index (CPDI; Qiu et al., 2020) was the first validated instrument to measure COVID-19 peritraumatic distress, but it has not yet been validated in French. This study aimed to assess the psychometric properties of the French–Canadian version of the CPDI (F-CPDI) in a sample of 492 parents (58% of mothers) of an infant in Quebec Province (Canada). The factor structure, internal consistency, and convergent validity of the instrument were tested. Results indicate that the F-CPDI has good internal consistency and supports the four-factor structure proposed by the authors of the original instrument. Results of correlation analyses indicated that peritraumatic distress was related to increased psychological distress, postpartum depression, and lower life satisfaction. Results indicate satisfactory psychometric qualities for the F-CPDI, providing researchers and mental health professionals access to a COVID-19 peritraumatic distress measure. This questionnaire can be used to assess peritraumatic distress in parents of an infant during a pandemic period, which is a first step towards offering adapted intervention strategies. (PsycInfo Database Record (c) 2022 APA, all rights reserved
May temperature drives cambial resumption in the boreal black spruce
Get PDFThe timings of the onset and ending of xylogenesis define the time window when environmental conditions are suitable for xylem formation. The relationship between the occurrence of xylem phenological events and the related climatic factors is critical to revealing how xylem formation responds to the changing climate. Given that temperature is the most important factor influencing growth in the boreal forest, we monitored air temperature and xylem phenology at five permanent plots of black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) along a latitudinal gradient of the boreal forest of Quebec, Canada. Microcores were collected weekly or biweekly from five to ten trees per site during the growing seasons from 2002 to 2019. We compared the relationships between air temperature and timings of the onset and termination of xylogenesis, testing the hypothesis that spring temperatures trigger the initiation of cambial activity. The onset of xylogenesis occurred from late May (DOY 149) to mid-June (DOY 163), and it terminated between late August (DOY 240) and late September (DOY 270). The spring phases of xylem phenology showed similar inter-annual variation among sites, while the variation in autumnal phases was less correlated among sites. The onset of xylogenesis was negatively correlated with the mean May temperature, and the correlations were consistent among sites, with r ranging from −0.61 to −0.77. The warmer May temperatures would advance cambial resumption, allowing the initial hypothesis that spring temperatures are a driving factor of xylogenesis to be accepted. With an increase of 1 °C in the mean May temperature, cambial resumption could be advanced by 2.7 days. Yet, no relationship between the termination of xylem phenology and monthly temperature was established, suggesting that other factors, possibly endogenous, could have affected the xylem phenology in autumn. Under warming conditions, we expect an advancement in the onset of xylogenesis, which may lengthen the growing season and potentially enhance cell production in black spruce
Effet des herbiers marins sur les communautés de macroinvertebrés de l’écosystème marin du Saint-Laurent
Get PDFLes écosystèmes côtiers sont très affectés par les changements globaux et les activités humaines, pourtant ce sont des écosystèmes productifs qui nous rendent de nombreux services écosystémiques. Les herbiers marins sont constitués d’espèces structurantes comme les zostères (Zostera marina L.) qui offrent habitat, protection et nourriture, favorable à de nombreux organismes marins qui interviennent dans de nombreux processus de flux de matières dans les réseaux trophiques, telle que la bioturbation. La modification de la structure des communautés macrobenthiques peut fortement altérer le fonctionnement des écosystèmes côtiers et détériorer la stabilité des écosystèmes aquatiques existants. L’espèce de macrophyte marine la plus commune en Atlantique, Z. marina, fait face à de nombreuses perturbations et voit sa superficie diminuer drastiquement à travers le monde. Toutefois, une augmentation de la superficie des herbiers de cette espèce dans le Saint-Laurent marin a été observée sans qu’il y ait d’étude qui détaille leurs effets à diverses échelles sur les communautés macrobenthiques associées. Aussi, les données concernant les structures de communauté dans les herbiers sont peu souvent comparées à celles des habitats non végétalisés adjacents. Cette étude a pour objectif d’évaluer l’effet des herbiers sur les communautés de macrobenthos dans le Saint-Laurent en (1) caractérisant l'effet de la présence de zostères sur le profil de biodiversité et sur la structure des communautés endofaunique, en (2) vérifiant si ces effets sont dépendants des échelles locales (100 ms) et régionales (100 kms) et en (3) cernant mieux le rôle des variables sédimentaires et de la structure même des zostères sur la structure des communautés endofauniques. Pour cela, nous avons échantillonné les habitats de zostères et de sédiments nus dans trois régions du Saint-Laurent marin. Dans chacun des habitats, des échantillons d’endofaune et de sédiments ont été prélevés. Des échantillons d’épifaunes, ainsi que des mesures de biomasse et densité de plants ont été effectuées dans les habitats de zostères. Les résultats montrent que la présence de l’herbier avait un effet sur l’abondance, la richesse et la diversité taxonomique et la structure d’abondance seulement lorsque les deux compartiments épi- et endofaune étaient pris en compte ensemble. Aucune différence dans les variables de biodiversité n’a été observée pour l’endofaune, cependant les habitats abritaient des communautés différentes. Des différences significatives de la structure et composition des communautés ont été observées entre les habitats et les régions. L’effet de la région semblait être plus forte que celui de l’habitat et toutes les caractéristiques mesurées de l’habitat avaient une influence significative sur la structure des communautés. Nos résultats montrent l’importance de la prise en considération des échelles spatiales et des compartiments de biodiversité dans le cadre de gestion et conservation des habitats côtiers. Ces résultats pourront également servir de base pour l’état initial de l’habitat ou de données de comparaison avec d’autres projets similaires.
Coastal ecosystems are one of the most productive ecosystems on Earth, providing critical ecosystem services. They are severely affected and threatened by global changes and human activities. Seagrasses consist of structuring species which provide habitat, protection, and food, to many marine organisms. Changing the structure of macrobenthic communities can strongly alter the functioning of coastal ecosystems and deteriorate the stability of existing aquatic ecosystems. The most common species of seagrass in the Atlantic, Z. marina, is facing major disturbances and its area drastically decreases throughout the world. However, an increase in the surface of seagrass beds in the marine St. Lawrence has been observed without any study detailing their effects at various scales on the associated macrobenthic communities. Data on community structures in seagrass beds are rarely compared to those in adjacent unvegetated habitats. My study aims to assess the effect of seagrass beds on macrobenthos communities in the St. Lawrence, by (1) characterizing the effect of seagrass on the biodiversity profile and on the structure communities, (2) to verify whether these effects are dependent on local (100 ms) and regional (100 kms) scales and (3) to better understand the role of sedimentary variables and the very structure of seagrass on the structure of infaunal communities. We sampled eelgrass and bare sediment habitats in three regions of the marine St. Lawrence. In each habitat, infauna and sediment samples were collected. Samples of epifauna, as well as measurements of plant biomass and density were measured in seagrass habitats. My results show that the presence seagrass influence abundance, taxonomic richness and diversity and the structure of abundance only when the two compartments epi- and infauna were considered together. We observe no differences in biodiversity variables for infauna, however the habitats harbored different communities. Significant differences in community structure and composition were observed between habitats and regions. Region scale effects appear to be stronger than that of habitat, and all measured habitat characteristics have a significant influence on community structure. Our results show the importance of considering spatial scales and biodiversity compartments in the management and conservation of coastal habitats. These results can also serve as a basis for the initial state of the habitat or data for comparison with other similar projects
Improving the elevated-temperature mechanical properties of AA3004 hot-rolled sheets by microalloying with Mo and optimizing the process route
Get PDFThe present work investigated the influence of Mo addition and thermomechanical process routes on microstructural evolution and elevated-temperature mechanical properties of Al–Mn–Mg 3004 alloys. Various combinations of heat treatment and hot rolling were applied to fabricate hot-rolled sheets. The results revealed that microalloying with Mo and two-step heat treatment increased the number density and volume fraction of dispersoids and decreased the volume fractions of dispersoid-free zones. The different processing routes had important impacts on microstructural evolution. The alloys processed with heat treatment followed by hot rolling had finer and better distributions of dispersoids than those subjected to hot rolling prior to heat treatment. The former resulted in higher tensile strengths at room and elevated temperatures. Among all conditions, the Mo-containing alloy subjected to two-step heat treatment followed by hot rolling exhibited the highest elevated-temperature properties and reached a yield strength of 93 MPa at 300 °C. Both the base and Mo-containing alloys subjected to two-step heat treatment followed by hot rolling showed excellent thermal stabilities up to 350 °C and almost no significant change in yield strengths after thermal exposure at 300–350 °C for 100 h
Functional trade-offs in volume allocation to xylem cell types in 75 species from the Brazilian savanna Cerrado
No full textBackground and Aims
Xylem is a crucial tissue for plant survival, performing the functions of water transport, mechanical support and storage. Functional trade-offs are a result of the different assemblages of xylem cell types within a certain wood volume. We assessed how the volume allocated to different xylem cell types can be associated with wood functional trade-offs (hydraulics, mechanical and storage) in species from the Cerrado, the Brazilian savanna. We also assessed the xylem anatomical characters linked to wood density across species.
Methods
We analysed cross-sections of branches collected from 75 woody species belonging to 42 angiosperm families from the Cerrado. We estimated the wood volume fraction allocated to different cell types and performed measurements of vessel diameter and wood density.
Key Results
The largest volume of wood is allocated to fibres (0.47), followed by parenchyma (0.33) and vessels (0.20). Wood density is positively correlated to cell wall (fibre and vessel wall), and negatively to the fractions of fibre lumen and gelatinous fibres. We observed a trade-off between hydraulics (vessel diameter) and mechanics (cell wall fraction), and between mechanics and storage (parenchyma fraction). The expected positive functional relationships between hydraulics (vessel diameter) and water and carbohydrate storage (parenchyma and fibre lumen fractions) were not detected, though larger vessels are linked to a larger wood volume allocated to gelatinous fibres.
Conclusions
Woody species from the Cerrado show evidence of functional trade-offs between water transport, mechanical support and storage. Gelatinous fibres might be potentially linked to water storage and release by their positive relationship to increased vessel diameter, thus replacing the functional role of parenchyma and fibre lumen cells. Species can profit from the increased mechanical strength under tension provided by the presence of gelatinous fibres, avoiding expensive investments in high wood density
Amélioration des stratégies métaheuristiques à base de population pour la résolution de problèmes de grande taille
Get PDFL’industrie d’aujourd’hui est constamment en quête de nouvelles méthodes pour améliorer ses processus et ses activités. Elle a recours à la recherche opérationnelle pour répondre à ses besoins. Les problèmes auxquels elle fait face peuvent être définis par l’utilisation de variables de décision entières (problèmes de nature discrète) ou de variables de décision réelles (problèmes de nature continue ou mixte). Les métaheuristiques permettent d’approcher ces problèmes lorsqu’ils sont NP-difficiles. Cette catégorie de méthodes offre un moyen de trouver une solution acceptable dans un délai raisonnable. L’objectif général de cette thèse consiste à améliorer les stratégies métaheuristiques pour la résolution de problèmes de grande taille. Parmi les métaheuristiques bien connues, la famille des algorithmes d’optimisation par essaims particulaires (PSO) offre d’excellentes performances pour la résolution de problèmes de nature continue. Le PSO a beaucoup évolué depuis sa conception. Deux stratégies sont utilisées afin d’améliorer ses performances : l’hybridation et la discrétisation. L’hybridation permet d’améliorer les performances en combinant les forces des méthodes d’optimisation utilisées. La discrétisation permet d’étendre l’applicabilité d’une méthode d’optimisation à une plus grande variété de problèmes. Il est bien connu que plus la dimension d’un problème augmente, plus il s’avère difficile de résoudre ce problème efficacement. Malgré les forces du PSO, cette métaheuristique éprouve de la difficulté à résoudre les problèmes de grande taille. Cette thèse propose tout d’abord la conception de trois algorithmes hybrides construits selon trois variantes de PSO : le Barebones PSO, le Comprehensive Learning PSO et le Cooperative Learning PSO. L’utilisation de fonctions continues bien connues (Rosenbrock, Ackley, etc.) et de fonctions provenant du CEC’15 benchmark set permettent de statuer sur les modèles hybrides les plus prometteurs permettant de pallier les lacunes du PSO à résoudre des instances de grande taille. Suivant cette idée, nous proposons par la suite différents processus de discrétisation pour la résolution de problèmes de support à complexité variable : les problèmes d’ordonnancement séquentiel et d’ordonnancement de projets avec contraintes de ressources. Les conclusions obtenues sur la performance des processus de discrétisation permettent d’amener le PSO à résoudre plus efficacement des problèmes complexes de nature entière. Les contributions précédentes sont réutilisées afin de valider l’extensibilité du PSO. Le problème d’alignement multiple de séquences (MSA) est un problème combinatoire bien connu offrant un grand niveau de complexité et des instances de très grande taille. Il est utilisé pour éprouver les améliorations apportées au PSO. Une version hybride et discrète du PSO est finalement proposée afin de résoudre le MSA. Pour ce faire, une codification de solutions sous forme d’anneau et spécialisée en fonction du MSA est définie. Une amélioration est ensuite proposée définissant un nouveau comportement pour le PSO permettant de reproduire le phénomène de magnétisme dans le but d’aider l’algorithme à générer de bonnes solutions. Les algorithmes proposés dans le cadre de cette thèse démontrent plusieurs stratégies permettant d’améliorer le PSO pour la résolution de grandes instances de problèmes. Ces stratégies peuvent être appliquées à davantage de métaheuristiques continues à base de population et permettent de contribuer à leur flexibilité. Elles peuvent également être appliquées pour résoudre une plus grande variété de problèmes discrets à complexité variable
Development of empirical CPTu-Vs correlations for post-glacial sediments in Southern Quebec, Canada, in consideration of soil type and geological setting
No full textThe correlation of shear wave velocity (Vs) with piezocone penetration test (CPTu) parameters is investigated in post-glacial sediments along the St. Lawrence and Saguenay rivers, Southern Quebec, Canada. The compiled database includes 991 CPTu-Vs measurements at 40 sites. The objectives are to examine the applicability of existing CPTu-Vs correlations, identify the main CPTu parameters and develop specific CPTu-Vs correlations that account for the effects of soil type (sandy or clayey) and geological setting (Champlain or Laflamme sea sediments). Results reveal that the application of existing correlations is biased in varying degrees, denoting a need for site-specific correlations for the study area. Multivariate regression analyses confirm the importance of cone tip resistance and depth as Vs predictors assisted by normalised pore pressure and soil behaviour type index. Consideration of soil type and geological setting helps reduce uncertainties in CPTu-Vs correlations for fine-grained soils